Габион для укрепления береговых откосов (варианты)

Изобретения относятся к гидротехническому строительству и предназначены для использования в берегоукрепительных конструкциях, сооружаемых в размываемых руслах рек, каналов и других акваториях. Габион для укрепления береговых откосов включает металлический сетчатый каркас, заполненный камнями. В нижнем слое уложены окатанные камни круглой или овальной формы, а в верхнем слое – угловатые в виде рваных камней. Технический результат состоит в увеличении длительности эффективного действия гашения волны, повышении долговечности габионного укрепления откосов при волновом воздействии. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретения относятся к гидротехническому строительству и предназначены для использования в берегоукрепительных конструкциях, сооружаемых в размываемых руслах рек, каналов и других акваториях.

Известны сооружения для укрепления откосов (см. пат. РФ № 2200793, МПК Е 02 В 3/12, Е02D 17/20 опубл. 20.09.2003), состоящие из армобутобетонных блоков, связанных между собой сеткой рабицей, и образованные послойным чередованием плотно уложенных камней и высокопрочного раствора, в который уложена сетка. При этом размеры фракций камней от нижележащего слоя к вышележащему выполнены возрастающими, а размеры ячеек сетки рабицы не превышают размеров фракций камней нижележащего слоя.

Недостатком конструкций являются трудоемкость их сооружения, так как требует приготовления высокопрочного раствора, ручной сортировки и послойной укладки камней, что приводит к увеличению времени и стоимости процесса берегоукрепления. Кроме того, отсутствует движение воды через сооружение в акваторию.

Известны сооружения, состоящие из коробчатых габионов с дисперсным материалом, в том числе теплоизолирующим, преимущественно уплотненным прессованием, при этом внутри сетчатого каркаса для исключения возможности вымывания наполнителя уложен чехол из синтетического геотекстильного материала или стеклоткани (см. патент РФ №2131493, МПК Е02В 3/12, Е02В 3/04, E02D 17/20, опубл. 10.06.1999 г.).

Указанные конструкции имеют недостаточную устойчивость к волнениям и, кроме того, ограниченный срок службы из-за быстрого выхода из строя внутреннего чехла.

Известны конструкции сетчатых габионов (пат. РФ № 191429, МПК E02D 17/20, опубл. 05.08.2019), выполненные в виде проволочного сетчатого каркаса, заполненного дисперсным материалом, преимущественно щебнем твердых пород. Дисперсный материал заполнителя каркаса выполнен в виде фракции щебня с нижним размером диапазона менее и/или равным размерам ячейки сетки каркаса, а каркас выполнен высотой 12-16 см и с размерами ячейки 3 сетки каркаса 7,5÷9×8÷11,5см. Кроме того, каркас содержит, по крайней мере, один внутренний защитный слой, образованный фракцией щебня с нижним размером диапазона менее и/или равным размерам ячейки сетки каркаса, а фракция щебня внутреннего защитного слоя имеет диапазон 7,0÷10,0 см. Помимо того, каркас может содержать, по крайней мере, один внешний слой, образованный фракцией щебня с меньшим размером диапазона фракции щебня, образующего внутренний защитный слой.

Недостатком аналога является недостаточная эффективность гашения набегающей волны из-за того, что верхний слой сооружения имеет малые размеры. Кроме того, конструкция имеет недостаточный коэффициент турбулентной фильтрации из-за мелкофракционности нижнего слоя.

Из известных аналогов наиболее близким по назначению и технической сущности к заявленному изобретению (прототипом) является габион по пат. РФ № 126017, МПК E02D 17/20, опубл.20.03.2013, в котором для наполнения сетчатых каркасов используется любой природный камень с размерами, не менее размеров ячеек сетки.

Береговые крепления из таких габионов имеют высокую устойчивость к волнениям, однако волногасящий эффект их со временем снижается, так как происходит кольматация каменного заполнителя продуктами разрушения дна водоема и откосов.

Заявляемая группа изобретений решает проблему сохранения более длительного по сравнению с прототипом эффективного действия гашения волны и за счет этого повышения долговечности габионного укрепления откосов при волновом воздействии.

Для достижения указанного технического результата по первому варианту: в габионе для укрепления береговых откосов, включающем также как и прототип, металлический сетчатый каркас, заполненный камнями, в отличие от прототипа в нижнем слое уложены окатанные камни круглой или овальной формы, а в верхнем слое – угловатые в виде рваных камней.

Для достижения указанного технического результата по второму варианту: в габионе для укрепления береговых откосов, включающем также как и прототип, металлический сетчатый каркас, заполненный камнями, в отличие от прототипа используют плоские камни с шероховатой поверхностью в виде плитняка, при этом в нижнем слое камни уложены горизонтально с промежутками, а в верхнем слое - вертикально.

Сущность изобретений заключается в том, что заполнение габионов производится с условием продления срока эффективного гашения волны при накате на сооружение за счет создания эффекта интенсивного поглощения и отвода воды из него, для чего в первом варианте в нижнюю зону габиона укладываются камни с более высокой пропускной способностью (галька), а в верхнюю зону - камни с меньшей пропускной способностью, но с большей шероховатостью (рваный камень).

Во втором варианте этот эффект достигается за счет того, что для заполнения габиона используют плитняк, который в нижней зоне укладывается горизонтально с промежутками, а в верхней зоне - вертикально, что обеспечивает более высокую пропускную способность сооружения в нижней части и более низкую – в верхней.

Сопоставление предлагаемых изобретений и прототипа показало, что поставленная задача - увеличение длительности эффективного действия гашения волны - решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемых изобретений критерию патентоспособности «новизна».

В свою очередь, проведенный информационный поиск в области гидротехнических сооружений не выявил отдельных отличительных признаков заявляемых изобретений, что позволяет сделать вывод об их соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретений поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 представлена схема работы габиона при накате волны на укрепленный откос,

на фиг. 2 схема укладки разнородного камня в габион по первому варианту,

на фиг. 3 схема укладки однородного камня (плитняка) в габион по второму варианту.

На фиг. 1 представлена схема откоса, укрепленного габионами, где: 1 - подстилающий слой (песок, геотекстиль), 2 - габион-упор в нижней части откоса, 3 - габионы, расположенные на откосе. Работа габиона при накате волны состоит в следующем: ветровая волна 4 с водной акватории накатывается на откос, при этом часть воды, проникая в промежутки между камнями, спускается вниз, а затем фильтруясь через тело габиона, сливается по наклону 5 в водоем.

Для повышения интенсивности гашения волны в верхнюю часть габиона по первому варианту (фиг.2) укладываются рваные камни 6, а в нижнюю часть ­ окатанные камни 7 (галька). Рваные камни 6 благодаря шероховатости гасят энергию наката волны, а также увеличивают водозабор из волны и поглощение воды в тело габиона, которая далее поступает в нижний слой 7. Здесь происходит изменение схемы движения воды: из вертикального потока формируется поток, который направляется вниз по склону. Увеличение пропускной способности нижнего слоя 7 обеспечивается за счет увеличения коэффициента турбулентной фильтрации галечного слоя.

При укладке в габион камней по второму варианту (фиг. 3), для обеспечения водозабора из набегающей на откос волны верхние слои укладываются вертикально 8, а нижние слои 9 – горизонтально (по уклону откоса). Конструкция габиона по второму варианту обеспечивает более высокую пропускную способность сооружения в нижней части и более низкую – в верхней, что также создает эффективный водозабор волны и отвод ее в акваторию.

Предлагаемые конструкции разработаны специалистами кафедры Гидротехнических сооружений, конструкций и гидравлики ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала
С.О. Макарова» в составе научно-исследовательской работы. Были произведены расчеты, показавшие возможность использования сооружения в составе волнозащитных сооружений в портовом и городском строительстве при укреплении набережных. Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии изобретений критерию «промышленная применимость».

1. Габион для укрепления береговых откосов, включающий металлический сетчатый каркас, заполненный камнями, отличающийся тем, что в нижнем слое уложены окатанные камни круглой или овальной формы, а в верхнем слое – угловатые в виде рваных камней.

2. Габион для укрепления береговых откосов, включающий металлический сетчатый каркас, заполненный камнями, отличающийся тем, что камни имеют плоскую форму с шероховатой поверхностью в виде плитняка, при этом в нижнем слое камни уложены горизонтально с промежутками, а в верхнем слое – вертикально.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к защитному устройству, прежде всего противоэрозионному защитному устройству, предпочтительно геотекстилю, которое предусмотрено для плоскостного расстилания на подлежащей защите поверхности, прежде всего земной поверхности, и которое по меньшей мере большей частью выполнено из нескольких соединяемых друг с другом с силовым замыканием и/или неразъемным образом химических волокон, которые размещены таким образом, что они образуют по существу трехмерное структурирование.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении железнодорожных насыпей. Железнодорожная насыпь содержит тело насыпи с ядром и откосами, скрепленные между собой опорные башмаки, уложенные на откосах крепежные конструкции в виде линейных опорных элементов, соединенных с опорными башмаками и уложенных вдоль откосов параллельно верхней бровке насыпи, и перфорированных труб, установленных одним концом в ядро насыпи, а другим концом на линейные опорные элементы с уклоном от оси насыпи к ее откосам, при этом крепежные конструкции соединены между собой и опорными башмаками с помощью крепежных элементов.

Изобретение относится к регулированию температуры для насыпи из мерзлого грунта, в частности к охлаждающему модулю для откоса насыпи из мерзлого грунта. Охлаждающий модуль для откоса насыпи из мерзлого грунта выполнен с возможностью укладки на откос насыпи и содержит по меньшей мере одну разделительную пластину, установленную на откосе насыпи своими двумя боковыми краями, отражающий слой, расположенный на верхней стороне разделительной пластины, по меньшей мере одну теплоизолированную солнцезащитную желобчатую пластину, расположенную на внешней стороне разделительной пластины и содержащую два боковых края, примыкающих к двум боковым краям соответствующей разделительной пластины соответственно, туннель для конвективной теплопередачи, образованный между теплоизолированной солнцезащитной желобчатой пластиной и соответствующей разделительной пластиной и содержащий два открытых конца и закрытую периферию, теплоизоляционный слой, расположенный на внутренней стороне теплоизолированной солнцезащитной желобчатой пластины, и одно или несколько охлаждающих ребер, расположенных на стороне теплоизолированной солнцезащитной желобчатой пластины, которая обращена к разделительной пластине.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для укрепления откосов, конусов мостов, наклонных оснований автомобильных дорог, промышленных и строительных площадок, а также береговых линий, русел водоемов. Георешетка с переменным шагом для укрепления склонов и откосов выполнена из полос термопластичного полимерного материала, предпочтительно из полос полиэтилена низкого или высокого давления, соединенных между собой в параллельных рядах с шагом по длине полосы и со смещением в шахматном порядке.

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно возведению насыпей, и может быть использовано при строительстве в стесненных условиях или для максимального использования отведенной под строительство территории. Способ устройства вертикального откоса дорожной насыпи, в соответствии с которым вертикальный откос дорожной насыпи формируют из удерживающих блоков L-образной формы, изготовленных из арматуры.

Изобретение относится к области строительства земляных сооружений в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях. Дренажная система для стабилизации дорожного полотна на протаявших слабых грунтах содержит верхнюю, нижнюю продольные траншеи и водонепроницаемый экран.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении зданий, транспортных и гидротехнических сооружений на слабых грунтах. Технический результат состоит в обеспечении надёжного соединения полотнищ георешётки за счет их заклинивания в трубчатом корпусе и передаче растягивающего усилия на продольные элементы.

Группа изобретений относится к области строительства, а именно к георешеткам, предназначенным для применения в качестве армирующей и разделяющей прослойки в конструкциях земляного полотна линейных транспортных и геотехнических сооружений, и способам их изготовления. Геосотовый материал содержит множество лент, соединенных друг с другом на множестве соединений для формирования множества ячеек.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для укрепления откосов, конусов мостов, наклонных оснований автомобильных дорог, промышленных и строительных площадок, а также береговых линий и русел водоемов. Техническим результатом изобретения является повышение качества заполнения текучими составами отдельных ячеек георешетки и снижение производственных отходов при формировании отверстий в корпусе георешетки.

Изобретение относится к защитному лесоразведению, в частности к способам озеленения нарушенных при разработке земель карьеров. Способ лесной рекультивации крутосклонов отработанных карьеров месторождений полезных ископаемых включает устройство горизонтальных выемочно-насыпных террас, их вспашку и посадку на них сеянцев деревьев и кустарников.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для укрепления деформируемых откосов земляных сооружений различного назначения, в том числе насыпей земляного полотна, дамб, с возможностью работы на склонах. Установка для завинчивания винтовых анкеров содержит самоходное шасси, на котором установлены опорная рама, поворотное устройство, управляемое посредством гидрооборудования, со стрелой и направляющей мачтой с кареткой для вращателя, содержит вертикальные и горизонтальные механизмы, которые расположены на самоходном шасси с возможностью перемещения колес самоходного шасси в вертикальном и горизонтальном направлениях. Технический результат состоит в повышении устойчивости при работе на склонах с возможностью сдвига колес самоходного шасси за счет горизонтального и вертикального механизмов, расположенных на самоходном шасси. 3 ил.
Наверх